钛合金表面陶瓷层与MoS2共沉积工艺研究(2)
1) 钛合金和其他铝合金、镁合金、高温合金和高强度结构钢相比，比强度非常高。
2）耐腐蚀性强，钛是一种化学活性很高的金属，在常温下金属表面能够形成一层稳定性高、附着力强的氧化物或氮化物组成的钝化膜，并且在损伤后能够立即再生【4】；
3）化学活性高，化学性质活泼可以在较低温度下容易与C、N、O、H等发生强烈的反应，能够形成稳定的化合物，如TiN、TiC、TiO2等；
4）生物相容性，钛合金拥有其独特的特点，在医学上具有良好的生物相容性【5】；
此外，钛合金还具有耐热性、无磁性、抗震性、可加工性等优点，某些钛合金还具有超导、储氢、形状记忆、高阻尼等特殊功能。
但是，目前钛合金普遍存在的一些缺点，依然严重制约了它们的使用性能。若要充分发挥钛合金高比强度、高屈服强度、生物相容性等优势，可以对其进行必要的表面改性处理。现在提高钛合金表面硬度和耐磨性的方法有很多，最常用的就是在钛合金表面制备硬质化的化合物层，结合钛合金亲碳、亲氮和亲氧的特点【6】，具有高硬度和低摩擦系数的TiC、TiN、Ti(CxN1-x)、TiON和TiO2成为首选。如果想要提高钛合金的生物活性，可以在钛合金表面通过表面复合的方式实现含有成骨元素的表面改性层，如在钛合金表面可以制备含有HA或者磷酸钙盐一类成分的表面改性层。
1.2 液相等离子体电解技术
1.2.1液相等离子体电解技术的简介
液相等离子体电解技术【7】（plasma electrolysis technology，PET）在目前看来，是一门新兴的材料表面改性技术，由于其电解时的特点，试样通常放在电解装置的阴极，因此也被称作为阴极微弧电沉积，。实验主要是在液体中利用等离子体电化学处理方法对材料进行表面改性同时在材料表面形成保护的涂层。实验时，装置处于特定的溶液中，试样作为一个电极，通常为阴极，辅助电极作为另一极，通常为石墨。通电时，在两极之间施加适当的电压，当电压升高超过某一临界值时，高的电场强度可以击穿界面处的气体等电介质，在电极表面或者周围会产生放电现象，从而发生等离子体的电解过程，产生有别于固态、液态、气态的物质第四态“等离子体”。通常，产生的等离子体能量很高，在实验过程中，电极处能量很高，会产生瞬间的局部融化等一系列反应，在试样的表面会形成沉积层【8】。
离子渗碳、渗氮、碳氮共渗技术是已经经过了半个世纪的发展，在表面处理技术中已经属于相对较为成熟的工艺，但是，它依然具备一些缺点，比如处理时温度较高、工件易变形而且时间比较长，为了便面空气的污染，通常需要在真空下进行，从而对设备提出了比较高的要求。液相等离子体电解渗技术就具备很多优点，比如处理时间短，在几十秒就可以渗透、工艺简单、适用范围广等等突出的特点，液相等离子体电解渗技术体现出的优势，使其在金属表面渗入碳、氮、硼、铬、钼等各种金属和非金属元素的应用上越来越广泛。
1.2.2 电解液的选择和化学反应
由于电解液的选择具有多样性，因此，等离子体电解渗透技术又可以进行分类，分为阴极等离子体电解渗透技术和阳极等离子体电解渗透技术。而本篇文章主要是对阴极等离子体渗透技术进行介绍和分析实验。阴极等离子体电解渗透技术用途广泛，根据有机物的不同，可以实现渗碳、渗氮及碳氮共渗, 通常电解液的选择也相对简单，由易溶盐、有机化合物和水三部分组成。经常使用的有机化合物有：尿素[CO(NH2)2 ]、甲酰胺(HCONH2)、乙醇胺[H2N(CH2)2OH]等，分别可以满足实现渗碳、渗氮以及碳氮共渗的要求【9】，而我们知道，有机物通常导电性很差，而整个电解体系中需要保持一定的导电性，因此，溶液中需要加入一定量的电解质。由于溶解关系，一般先配制易溶盐的水溶 液,然后再将水溶液加入到有机溶液中，因为直接将易溶盐加入到有机电解液中不溶解。
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